第20卷第7期現代化工Vol.20 No.72000年7月Modern Chemical IndustryJul. 2000專論與梁述我國甲醇工業(yè)的現狀與未來馬兵(重慶維明化工有限公司401254)摘要簡要回顧了我國甲醇工業(yè)發(fā)展過程及90年代起落的情況指出目前絕大部分甲醇裝置沒有利潤、虧損、停產和減產的原因在于產品成本的制約、國內外競爭壓力、經濟環(huán)境與市場變化。建議發(fā)展單系列大型化甲醇裝置重現液相合成工藝的研究，以充分的天然氣煤層氣等資源為保證發(fā)展甲醇燃料、電池及羰基化合成等技術來培養(yǎng)消費市場,以促進甲醇工業(yè)的發(fā)關鍵詞甲醇市場合成工藝燃料Current situation and prospect of China' s methanol industryMA Bing( Chongqing Weimin Chemical Company Lud. ,401254 )Abstract The development of China' s methanol industry is reviewed brielly and the fluctuation of its production in thelast decade is also summarized. It is pointed out that the causes of no profit , deficit , outage and reduction in output occuringin most methanol facilites include cost constraint ，competition pressure at home and abroad , economic environment and marketchanges . Suggestions on developing big single series of production facilitieis and paying great attention to the research work ofliquid phase synthetic technologies are made. Abundant natural gas and coalbed methane should be used to guarantee the devel-opment of methanol fuel , cells and carbonylation synthesis so as to cultivate the consumption market and develop the methanolindustry .Key words methanol , market , synthetic technology , fuel甲醇是一種重要的基本有機化工原料其用途給各生產企業(yè)帶來了豐厚的利潤但隨著經濟降溫十分廣泛。1923 年BASF首先采用CO、H2和CO2工和大批蜂擁而上的裝置形成的過剩生產和供應能業(yè)化生產甲醇。50 年代,新中國成立后,我國利用力使甲醇價格一路下滑特別是1997年下半年至原蘇聯技術在蘭州、太原和吉林等地采用高壓法和1999年底絕大部分甲醇裝置沒有利潤、虧損、停產鋅鉻系催化劑建成甲醇裝置隨后又開發(fā)出聯醇工和減產。分析認為造成這-現象的原因有:產品成.藝建成了小型甲醇裝置。70年代川維廠引進我國本制約、國際國內競爭壓力、經濟環(huán)境與市場變化。第一套低壓合成甲醇裝置它采用ICI 冷激式合成1.1產 品成本制約工藝。齊魯第二化工廠在80年代中期引進德國魯(1)原材料市場齊工藝裝置。進入90年代隨著甲醇需求的快速增生產甲醇采用的原料天然氣和煤炭,由于多種長國內利用引進技術和自有技術建成了數十套甲原因其現市供應價格高于全球平均價格并且沒有醇生產裝置,但到1998、1999年整個甲醇行業(yè)卻幾與下游產品市場接軌特別是在1993~ 1995年間產乎都在虧損和減產、停車的痛苦中掙扎。那么甲醇品甲醇價格大幅.上漲時原材料天然氣和煤的價格工業(yè)的出路究竟在哪里?本文將探討此問題。也相應大幅上升。由于采、運、銷和定價機制的僵化經濟過熱時確定的價格在經濟嚴重菱縮時仍然1甲醇工業(yè)的現狀繼續(xù)沿用如以天然氣為原料生產甲醇其原料成本在90年代初,特別是1993~ 1995年甲醇產品約占總成本的75%,因此原材料的定價是否合理對第一作者抒兵數搪970年生大學從事甲醇生產和技術管理工作。現代化工2000年7月最終產品甲醇是否具有競爭力起決定性的作用。萬t，開工率僅為53%。由于殘酷的市場競爭這兩(2)生產效率年已使國內部分無原料優(yōu)勢、無市場銷售優(yōu)勢和產根據國家經貿委石化局的資料顯示,截止1999品技術經濟優(yōu)勢的甲醇裝置暫時停產。由于1995年底全國已建成投產的甲醇生產企業(yè)有180余家,年前后甲醇產品的超額利潤吸引了一些有資金或原其中生產能力大于9萬t/a的廠家有10家2萬~6料優(yōu)勢的企業(yè)加入甲醇生產領域,這些企業(yè)初涉甲萬t/a的廠家有39個,1萬~2萬t/a的廠家有45醇的生產和銷售市場其技術和生產管理經驗比較套其余均在1萬t/a以下。這些數據表明我們的缺乏,但由于他們所具行業(yè)的優(yōu)勢享受非常優(yōu)惠的甲醇裝置生產規(guī)模小其物耗和能耗較高其生產成原材料價格和充足的資金支持所以即便是其生產本自然居高不下。除少數大型裝置外較多裝置的的物耗能耗很高其產品的完全成本仍然具有一定生產設備差工藝落后物耗能耗設計都偏高;另-的市場競爭力。加之其欲加入這-行業(yè)的強烈愿望方面，又缺少技改資金人員多，各種包袱重。這些和戰(zhàn)略的需要有強大的資金和政策支持,由此在甲因素決定了其產品的完全成本是難以降低的,嚴重醇行業(yè)掀起了殘酷的市場爭奪和價格競爭。影響了其產品的市場競爭力。2未來發(fā)展方向1.2國際競爭 壓力從表1中以1998年全球主要地區(qū)的甲醇生產實際上,甲醇的未來發(fā)展是每-次相關主題會與需求、進口與出口量可看到激烈的競爭態(tài)勢除西議討論得最多和最激烈的話題筆者認為有以下幾歐外其余地區(qū)的生產能力都是過剩的，全球總的生個方面需要關注。產能力利用率僅僅為76%。此外,1998 年全球甲醇2.1發(fā) 展單系列大型化甲醇裝置新增生產能力為398萬t/ao甲醇技術提供商如ICI、LURGI TOPSOL LINDE表11998年全球甲醇市場態(tài)勢萬t等都在致力于開發(fā)大型化甲醇裝置,國際方面在80年代中期就建成投產了2000 t/d( 66萬t/a )的甲區(qū)生產能力需求量盈缺量醇生產裝置,目前最大的單列生產能力為3000 t/d。北美洲972.2917.5+54.7國內以天然氣為原料的裝置其甲醇綜合能耗在36南美洲550.684.1+466.5GJ/(基于330 t/d的甲醇裝置) ,而同樣以天然氣制西歐411.5583.8- 172.3甲醇,在生產能力達2500 t/d時,其綜合能耗僅為東歐376.5251.2+ 125.330 GJ/t1。這種生產規(guī)?？纱蠓档图状籍a品的生中東和非洲456.3150.0+ 306.3產成本并且其建設費用和資金利息分攤到每噸產亞太地區(qū)641.5625.0+ 16.5品上就要小得多其甲醇產品的完全成本低具有極全球總計3408.6 .2611.6+797.強的市場競爭力。(1)合成氣制備工藝1.3 經濟環(huán)境與市場變化在全世界甲醇生產的總能力中,天然氣制甲醇國內經濟自1995 年開始緊縮銀根控制經濟過占80%的比例。以天然氣制合成氣的工藝也在不熱特別是在東南亞金融危機全面爆發(fā)后我國經濟斷發(fā)展，從一段蒸氣轉化到聯合轉化造氣工藝,以及的內外部環(huán)境都發(fā)生了極大的變化,甲 醇作為基本預轉化工藝、轉化爐旁路工藝催化部分氧化和非催有機化工原料受到的沖擊最為嚴重,市場需求量大化部分氧化都可以滿足大型化單系列甲醇裝置的要幅萎縮同時價格急劇下滑,并一直在低價位上徘求其綜合能耗可從32 GJ/t 降至30G]/1。目前有徊呈持續(xù)低迷態(tài)勢。市場價格從1995 年的4 000 ~一種發(fā)展趨勢是采用流程更短的自熱式催化部分氧4 200元/t到1997年降為2 000元/t ,1998 年~ 1999化造氣工藝其一次投資可降低20%流程短運行年價格進-步降至1 000~ 1 200元/t這個價格使幾經濟穩(wěn)定綜合能耗可降至29 G]/t甲醇。乎所有的生產企業(yè)都沒有利潤。今年第一季度化(2)甲醇合成工藝工產品價格整體.上揚,甲醇也有很大的升幅。甲醇合成反應的放熱特性激發(fā)了大量的研究成1.4 國內競爭壓力果從最初的ICI冷激式采用冷的循環(huán)氣降溫撤熱在全國的180多家甲醇生產裝置總計約有340到日本三菱瓦斯公司MGC工藝一外串-中間鍋萬V/a的生產能力,1998 年實際生產甲醇180多爐以回收反應熱隨后德國魯齊公司采用管殼式反第20卷第7期馬兵我國甲醇工業(yè)的現狀與未來應器將催化劑裝填在列管內管間采用鍋爐水撤去的年生產能力為230億m3[3]。其中四川盆地是較反應熱催化劑床層溫差很小，實現了等溫運行林大的已開發(fā)的天然氣生產區(qū),年產氣量76億m'。德反應器與魯齊相類似,只是林德反應器將催化劑從最近的勘探情況看來我國的天然氣資源主要分裝填在反應器的管間管內采用鍋爐水撤去反應熱,布在中西部地區(qū)和近海地區(qū)80%以上的資源集中也能實現等溫操作,由于林德反應器采用盤繞式列在塔里木、四川陜甘寧、柴達木等,另外還有30萬管和球型管板,很好地解決了熱應變問題。億m3的煤層氣資源量。因此我國大力發(fā)展天然氣、除了這些氣相甲醇合成工藝外,還有正在大力煤層氣和煤制甲醇工藝是有充足的基礎資源作保證開發(fā)的液相合成工藝。從熱力學的角度看,降低溫的特別是在國家在西氣東輸、三縱二橫高速公路、度有利于反應朝生成甲醇的方向移動。氣相合成工三峽工程的建設中,為甲醇及其衍生物的生產、運藝其出口甲醇含量受到很大限制,-般在4% ~輸、市場營銷提供了極好的條件在四川西北地區(qū)6% ,因此液相合成甲醇的研究吸引了眾多科研人生產的甲醇、醋酸可以快速、低廉地運銷到東部市員這種工藝采用熱容高、導熱系數大的石蠟類長鏈場。所以我們要抓住機遇使我國的甲醇產品除了烴化合物作為撤熱劑,使甲醇合成反應在完全等溫滿足國內需求外，還應以極具競爭的優(yōu)勢參與國際的條件下進行同時由于分散在液相介質中的催化競爭比如利用長江和.上海這個出口供應甲醇消費劑的比表面積非常大加速了反應過程,反應溫度和量很大的日本和韓國市場。反應壓力也因此而下降許多根據其流動狀態(tài)的不2.3培育 消費市場同主要可分為滴流床、攪拌床、漿態(tài)床、流化床和攜甲醇的應用范圍非常廣其最大的用途是作為帶床。氣相和液相合成的主要指標比較如表2所生產甲基叔丁基醚( MTBE )的原料。我國的最大用示2。途是生產甲醛。甲醇還用于生產醋酸、氯甲烷、甲胺表2甲醇合成工藝的主要技術經濟指標等。甲醇的消費結構分布如表3。合成工藝出口含量/% .相對成本相對投資表3甲醇消 費結構氣相合成00100產品比例/%液相合成14.570.57MTBE37雖然液相合成工藝有很多技術和經濟優(yōu)勢,但甲醛24由于開展研究的時間短,已實現的工業(yè)化生產能力醋酸0小在近10年內仍應以氣相合成工藝為主。我國的氯甲烷科研機構和政府加大對液相合成工藝的研究是必要甲基丙烯酸甲酯的這對于我國將是一個重要的機遇在氣相合成工甲胺藝的技術上我們落后很遠在液相合成領域我們一二甲基甲酰胺定要開發(fā)出自有的并領先的成套技術。溶劑及車用化學品2.2參與國際市場競爭其他主要產氣地區(qū)集中了主要的甲醇生產能力。在中東、墨西哥灣、俄羅斯、加拿大、北歐、新西蘭、南美( 1)甲醇用作動力燃料洲的阿根廷和智利等形成了主要的甲醇生產裝置。由于美國加州通過了關于禁止使用MITBE的法東南亞主要是印尼和馬來西亞。這些地區(qū)和國家富案美國其他州也將陸續(xù)通過類似法案盡管這一法產天然氣其原料價格極具競爭優(yōu)勢并且其價格與案遭到美國甲醇生產商的強烈抗議,但禁用的事實下游天然氣加工業(yè)市場隨動調整還有不同供氣商給美國和全球的甲醇市場帶來了沉重的打擊。最近的競爭。另--方面,有美國和日本這樣的國家擁有幾年的甲醇市場疲軟、價格偏低與這關系很大。為大量的資本投在這類原材料豐富和價格低廉的地了讓甲醇市場走出低谷只有培育其消費市場特別方建成大的生產裝置滿足他們國內的需要和進入是大額消費市場,甲醇作動力燃料是最符合這個條發(fā)展不平衡的地區(qū)市場。件的。我國有被其年富的天然氣和煤炭資源,天然氣①發(fā)展甲醇-柴油混合燃料現代化工2000年7月全球越來越關注汽車尾氣所帶來的污染問題元4。世界幾大汽車制造商如通用、福特、戴姆勒-特別是柴油車排出的細粉塵形成的煙霧。要生產新克萊斯勒、豐田、本田、大眾和沃爾沃都宣布他們將的發(fā)動機或改進柴油質量滿足新的汽車尾氣排放標在2004年將把甲醇燃料電池汽車供應給消費者,雖準是不容易的使用甲醇柴油混合燃料技術就可降然目前燃料電池的樣品車的成本比采用內燃機的汽低汽車尾氣排放煙塵的50%。在澳大利亞和瑞典車要高但他們相信通過技術改造和利用政府補貼完成的現場測試有足夠的數據表明,不需要對現有可以提供價格與內燃機相近的汽車給消費者。發(fā)動機作技術改造就可采用這一技術。眾所周知,甲醇燃料電池能改進空氣質量和解②發(fā)展甲醇汽油燃料決地球變暖的問題相對于傳統(tǒng)的汽柴油燃料,甲醇以甲醇的分子量而言,-半是氧另一半是碳和對水的污染更小,毒性低不會引發(fā)癌癥使用安全氫因此甲醇的燃燒熱僅是汽油的一半。但是其熱性更高。站在新世紀的起點,甲醇燃料電池的發(fā)展效率不--樣每升甲醇能行使的里程不是汽油的一在降低我們對石油的依賴上扮演了重要的角色，這半,而是80%左右。甲醇在較高溫度下能熱裂解為是我們的光榮使命。氫和一氧化碳,而氫和一氧化碳兩者的燃燒熱總和(3 )加強甲醇羰基化合成技術研究比甲醇高22% ,通過適當的發(fā)動機設計和改進,可甲醇羰基化可制得甲酸甲酯、醋酸、醋酐等其有效應用于汽車。中甲醇羰化制醋酸是重要的反應，采用銥基新型催③發(fā)展二甲醚作車用燃料化劑,以碘甲烷為促進劑,反應條件溫和壓力低用二甲醚既可由甲醇氣相或液相脫水制得,也可醇的轉化率在90%以上,對醋酸的選擇性可達由合成氣直接合成,甲醇合成和甲醇脫水兩個過程99%。如我國從BP-AMOCO引進的低壓液相醋酸合在復合催化劑上同時進行。= 甲醚為無色無毒氣體成裝置，以甲醇為原料,采用天然氣轉化制一氧化或壓縮液體沸點- 23.9C，主要用作氣溶膠、噴射碳其經濟效益和產品的市場競爭力很好比石油化劑、制冷劑、制藥、染料和農藥等領域液化的二甲醚工的醋酸產品市場優(yōu)勢更強?？珊鸵夯蜌庖粯淤A運其燃燒時污染物排放量碳酸二甲酯是重要的工業(yè)碳酸酯其衍生物氨小被認為是-種潔凈的綠色燃料。所以近年來二基甲酸酯、芳香碳酸酯、苯甲醚等都是重要的化工產甲醚作為車用燃料替代品的研究引發(fā)了人們極大的品碳酸二甲酯可代替硫酸二甲酯作甲基化劑代替興趣。其實際車輛實驗表明其污染物排放量很小。光氣作羰基化劑用于食品添加劑、抗氧化劑等。同(2)開發(fā)基于甲醇的燃料電池時碳酸二甲酯也是一種良好的汽油添加劑,可提高隨著清潔空氣和環(huán)境保護的呼聲越來越高各汽油的抗爆性能和辛烷值隨著無鉛汽油的大量使國開始禁用含鉛汽油，減少汽車尾氣污染。甲醇分用其需要量將會越來越大。子有1個碳原子和4個氫原子是極好的氫載體其甲醇作為-種基礎有機化工原料,2000年一季負載的氫原子可以提供燃料電池需要的能量,因此度價格已回升對甲醇企業(yè)和整個甲醇行業(yè)無疑都提出了以甲醇為基礎的電動汽車技術。以甲醇為原是重大的好消息,我們仍應相信甲醇的應用前景是料的燃料電池有直接燃料電池和間接燃料電池,目光明的無論在作為動力用燃料領域還是開發(fā)大宗前世界各大汽車公司都在進行這方面的研究。1997下游產品如醋酸和碳酸二甲酯。但我們還需做很多年戴姆勒_克萊斯勒宣布研究成功一臺以甲醇為燃艱苦的研究和探索政府、企業(yè)和科研機構的有識之料的電動汽車,該汽車的性能與常規(guī)汽車相當,100士應共同攜手發(fā)展我國的甲醇工業(yè)。km耗甲醇10 L。參考文獻美國為促進甲醇電動汽車的技術開發(fā)和市場推廣在1999年9月由克林頓簽署法案,以低稅率和馬兵.甲醇裝置轉化工藝評述.化學工業(yè)與工程技術1999 4):6.政府補貼方式對甲醇電池技術給予支持。在新建甲~22醇充裝站或改造現有的汽柴油加油站美國政府將2李天文曹永生.甲醇合成工藝進展現代化工1999)18-24馬富才.中國天然氣工業(yè)的開發(fā)前景.天然氣工業(yè)199 1)3~5給每座甲醇充裝站30000美元的補貼。據美國甲4 Jame R Crocco. Will the Global Methanol Market Ever Settle down ?Asia醇協(xié)會估計建設新的10 000加侖( 1加侖= 3.78543Methano Conference 1999 ,Kual a Lumpur ,Malysia. 1999L )甲醇充裝站其儲槽、管線、分裝設備要62 000美收稿日期2000-04-10